感温性磁性吸着剤の開発－温度による細孔入口径及び分散凝集状態の制御－

• 研究課題/領域番号: 15K06536
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 村上 賢治 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (10272030)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 温度応答性吸着剤 / 磁性吸着剤 / 感温性高分子 / 分子ふるい / 有機無機複合体 / マグネタイト

研究成果の概要

感温性と磁性を有するメソポーラスシリカ（MS）吸着剤の合成を行った。MS上にヘマタイトを析出させ，それを還元して，マグネタイト被覆MSを合成した（MMS）。このMMSにPNIPAMを被覆した（Amino-PMMS）。熱重量測定の結果，PNIPAMは約2.4 wt%存在していることが分かった。また，Amino-PMMSは磁石に良く引き付けられた。Amino-PMMSはメチルオレンジを室温では，約0.19 mmol/g吸着したのに対し，PNIPAMの相転移温度以上では，約0.08 mmol/gしか吸着しなかった。これは，このAmino-PMMSが温度応答性を有する吸着剤であることを示している。

研究成果

• [雑誌論文] メソポーラマグネタイトの合成と染料吸着性能の評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 安野恵理，菅原諒祐，中村彩乃，村上賢治
  • 雑誌名: 化学工学論文集（印刷中） 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] 温度応答性分離膜の合成とその分離特性の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 澤田峻一，木村瑠璃子，村上賢治
  • 雑誌名: 化学工学論文集 巻: 42 号: 3 ページ: 107-112
  • DOI: 10.1252/kakoronbunshu.42.107
  • NAID: 130005152192
  • ISSN: 0386-216X, 1349-9203
  • 査読あり
• [学会発表] 磁性メソポーラス酸化鉄の合成と吸着剤への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安野恵理，今井あゆみ，菅原諒祐，中村彩乃，村上賢治
  • 学会等名: 化学工学会東北支部第19回先端研究発表会
• [学会発表] Synthesis of Magnetic Mesoporous Iron Oxide (MMIO) and Evalution of Its Adosorption Property (2017)
  • 著者名/発表者名: 安野恵理，今井あゆみ，菅原諒祐，中村彩乃，村上賢治
  • 学会等名: 平成29年度化学系学協会東北大会
• [学会発表] 磁性メソポーラス酸化鉄の合成条件の検討及び染料吸着性能の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安野恵理，菅原諒祐，中村彩乃，村上賢治
  • 学会等名: 化学工学会第49回秋季大会
• [学会発表] 感温性高分子/無機化合物複合体の合成とその応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 村上賢治
  • 学会等名: 元素機能科学プロジェクトセミナー
  • 発表場所: 群馬大学（群馬県桐生市）
  • 招待講演
• [学会発表] Separating magnetite loaded adsorbent from water by High-Gradient Magnetic Separation method (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayano Nakamura, Kohei Sugawara, Syunsuke Nakajima, Kenji Murakami
  • 学会等名: 6th International Conference on Sustainable Energy and Environment (SEE2016)
  • 発表場所: Dusit Thani Bangkok(タイ，バンコク）
  • 年月日: 2016-11-28
  • 国際学会
• [学会発表] 懸濁液中土壌粒子の磁気分離用凝集剤の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村上賢治，菅原浩平，山川武尊，中村彩乃，中島春介
  • 学会等名: 化学工学会福島大会2016
  • 発表場所: コラッセ福島（福島県福島市）
  • 年月日: 2016-11-25
• [学会発表] Effect of Temperature-Responsive Polymer on Flocculating Soil Particles (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村彩乃，菅原浩平，グェン トゥイ ガー，中島春介，村上賢治
  • 学会等名: 平成28年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: いわき明星大学（福島県いわき市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] ，“Reduction of sediment volume of soil particles in suspension by adding temperature-responsive polymer (2016)
  • 著者名/発表者名: グェン トゥイ ガー，中村彩乃，中島春介，村上賢治
  • 学会等名: 平成28年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: いわき明星大学（福島県いわき市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] Synthesis and Characterization of Magnetic Mesoporous Iron Oxide by Soft-templating Method (2016)
  • 著者名/発表者名: 安野恵理，阿仁屋拓道，中村彩乃，村上賢治
  • 学会等名: 平成28年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: いわき明星大学（福島県いわき市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] 土壌粒子の凝集挙動に及ぼす温度応答性高分子添加の影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村彩乃，グェン トゥイ ガー，中島春介，村上賢治
  • 学会等名: 化学工学会第48回秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] 感温性高分子の添加による懸濁液中土壌粒子の磁気分離効率の向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菅原浩平，玉置友宏，中島春介，中村彩乃，村上賢治
  • 学会等名: 化学工学会第48回春季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] Synthesis of magnetic mesoporous materials (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺英樹，阿仁屋拓道，村上賢治
  • 学会等名: 平成27年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 弘前大学文京キャンパス
  • 年月日: 2015-09-12
• [学会発表] Evaluation of Cs adsorption and desorption properties of zeolite and application to magnetic separation (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅原浩平，雄鹿高弘，村上賢治
  • 学会等名: 平成27年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 弘前大学文京キャンパス
  • 年月日: 2015-09-12
• [備考] 秋田大学 村上研究室 ホームページ
  • URL: http://www.gipc.akita-u.ac.jp/~physchem/